復合膳食纖維對大鼠急性胰腺炎時腸粘膜屏障的保護研究

張利東 武 華

1.山西醫科大學，山西太原 030001；2.山西省清徐縣人民醫院普外科，山西清徐 030400；3.山西醫科大學第一臨床醫學院普外科，山西太原 030001

急性胰腺炎其發病較急，病情往往嚴重。尤其是重癥急性胰腺炎，往往發病兇險，病死率高，伴隨并發癥者死亡率更甚[1]。主要引起嚴重的全身炎癥反應和全身多臟器的損害。其中腸黏膜屏障功能受損所引起的腸道菌群易位是繼發感染及全身膿毒癥的主要原因[2]。有研究表明在急性胰腺炎時某些炎性介質及細胞因子的釋放是腸黏膜通透性增加、腸道屏障損傷甚至腸源性感染的主要原因。膳食纖維可促進機體消化，維護腸道微環境穩定，減輕腸黏膜損害，有利于腸黏膜屏障功能的恢復。本實驗采用大鼠急性胰腺炎模型，研究膳食纖維對腸黏膜屏障功能的影響，為臨床腸內營養制劑的選擇提供依據。

1 材料與方法

1.1 動物和材料

清潔級健康Wister 大鼠60只，體重200～250g，雌雄各半，由山西醫科大學動物中心提供，飼養于山西醫科大學生理實驗室動物室25℃恒溫房，12 h 光照和黑暗交替，期間飼以標準顆粒飼料及自由飲水。能全素（整蛋白型腸內營養粉劑）購自紐迪希亞制藥（無錫）有限公司。復合膳食纖維（可溶與不可溶性膳食纖維）購自無錫華瑞制藥有限公司。D-乳酸試劑盒購自北京博奧森生物技術有限公司，鱟試劑盒購自廈門市鱟試劑實驗廠有限公司。

1.2 模型建立

采用5%牛黃膽酸鈉溶液(0.1mL/100g)胰膽管逆行注射法造大鼠AP 模型。造模前24h 禁食，期間自由飲水。3%戊巴比妥鈉液麻醉后，取腹部正中切口開腹，于十二指腸乳頭處夾閉胰膽管，用1mL 注射器在距左右肝管匯合處1cm 處穿刺胰膽管，且在該處夾閉胰膽管以防止逆流，緩慢注入牛黃膽酸鈉溶液并遠近端夾閉胰膽管10min。5-0 線縫合穿刺孔。可見胰腺發生水腫充血且局部呈暗紅色，并出現散在出血點，建模成功，關腹。

1.3 實驗分組

60只大鼠，由于造模成功24 h 內部分大鼠不能耐受，16只大鼠死亡，存活后44只大鼠雌性21只，雄性23只。雌雄基本相當隨機分為4組，每組按125mL/(kg.d)分四次給予不同的腸內營養制劑。A組給予等量生理鹽水；B組給予能全素；C組給予能全素+復合膳食纖維20g/L (SDF：IDF=1：3)；D組給能全素+復合膳食纖維20g/L(SDF：IDF=3：1)。飼養期間大鼠自由飲水。

1.4 檢測指標

分別于飼養的第12 天的時候隨機取各組的3只麻醉開腹，于24 h 隨機取各組的4只麻醉開腹，于48 h 的時候隨機取各組的4只麻醉開腹麻醉后開腹，并取腹主動脈血及門靜脈血各5ml，離心后吸取上清液，置于-20℃冰箱中保存。取材完成后處死大鼠。

1.4.1 D-乳酸含量測定 取腹主動脈血，采用ELISA 法測定血清D-乳酸含量，過程嚴格按照試劑盒使用說明書進行操作。

1.4.2 內毒素含量測定 取門靜脈血，采用鱟試劑偶氮顯色法測定血清內毒素濃度，過程嚴格按照試劑盒使用說明書進行操作。

1.5 統計學方法

應用SPSS 13.0 軟件進行統計分析；定量資料采用（），多組間比較采用單因素的方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t 檢驗的分析方法；P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 內毒素表達及含量

建模12、24、48h 時C、D組大鼠血清內毒素表達較A、B組明顯降低（P＜0.05），B組低于A組（P＜0.05），C、D組間無統計學意義（P＞0.05），見表1。

表1 各組大鼠血清內毒素測定結果（FU/L）

2.2 D-乳酸表達及含量

建模12h、24h、48h 時C、D組大鼠血清D-乳酸表達較A、B組明顯降低（P＜0.05），B組低于A組（P＜0.05），C、D組間比較，差異無統計學意義（P＞0.05），見表2。

表2 各組大鼠血清D-乳酸測定結果（mg/L）

3 討論

隨著社會進步，人們生活水平提高，餐桌上的暴飲暴食、吸煙、酗酒等不良習慣已經非常普遍，導致目前臨床上較常見的急腹癥之一：急性胰腺炎的發病率有上升趨勢，其發病較急，病情往往嚴重。尤其是重癥急性胰腺炎，發病兇險，病死率高，伴隨并發癥者死亡率更甚[1]。而且此病常伴隨有嚴重的全身炎癥反應和全身多臟器的損害。腸黏膜在人體中是最大的黏膜表面，它不僅僅是機體消化和吸收營養物質的主要場所，同時也是機體內病原微生物、毒素侵入機體的主要門戶及最大的細菌儲存器官。腸黏膜屏障功能受損所引起的腸道菌群易位是繼發感染及全身膿毒癥的主要原因[2]。

腸黏膜屏障是由物理屏障、生物屏障及免疫屏障等組成的復雜防御體系[3]。其主要防御機制是能夠有效地阻止腸道內的有害物質諸如細菌及細菌毒素穿過腸粘膜而進入人體血液循環及其他組織、器官，使機體內環境保持相對穩定，維持正常的機體生命活動。腸道作為一個機體內分泌器官，受到損傷可釋放很多促炎性介質，導致相關的腸道淋巴組織改變[4]；當由于各種原因導致腸黏膜損害、萎縮以及腸黏膜通透性增加或腸道菌群失調時，就較易發生腸道菌群易位和腸源性內毒素進入機體血液循環，進而誘發和加重機體全身炎性反應綜合征 (systemic inflammatory response syndrome,SIRS) 甚至引起多器官功能衰竭(multiple organ failure,MOF)，從而形成惡性循環[5]。這就是腸源性多器官功能障礙的發生和發展[6-7]。

腸黏膜通透性是評價機體腸黏膜屏障的主要指標之一[8]。Ammori BJ 等[9]研究發現急性胰腺炎患者早期的腸黏膜通透性顯著增加，從而導致腸道中的內毒素、細菌產生的D-乳酸、腫瘤壞死因子等進入血液循環中。D-乳酸是腸道細菌發酵的產物，在哺乳動物的組織中未發現或含量極少，并且其代謝速度很慢，因此，血清D-乳酸在正常機體內含量很低[10]。當急性胰腺炎引起腸黏膜通透性增加時，血液中D-乳酸水平可以作為評價腸道黏膜屏障功能的指標之一[11]。而內毒素為腸道內寄生的內毒素細菌分泌，當腸黏膜通透性增加時，內毒素細菌產生的內毒素大量入血，進而引發內毒素血癥[12]。因此本實驗將血清中內毒素及D-乳酸水平作為評價指標。

能全素為完全腸內營養液，同時含有人體所必需的碳水化合物、脂肪、蛋白質、多種維生素及微量元素，但其不含膳食纖維。有研究表明單獨使用能全素進行腸內營養后會增加腹瀉的發生率，可能因其滲透壓略高及不含膳食纖維有關，且單獨使用偶有便秘情況出現[13]。膳食纖維可使腸道內固有菌群正常生長和增殖，促進胃酸及胃蛋白酶的分泌，可促進腸道細胞分泌SIgA，維持腸道黏膜正常的屏障和免疫功能，從而可以有效防止細菌易位，減少全身感染的發生[14]。膳食纖維經過結腸內的細菌發酵后產生的短鏈脂肪酸，是結腸細胞的重要能量來源，對降低腸黏膜通透性，維護腸黏膜屏障作用、阻斷細菌易位發揮重要作用[15]。適當的膳食纖維可促進結腸對水和電解質的吸收，預防高滲性腹瀉；膳食纖維還可防止便秘[16]，改善機體糖的代謝。

有實驗表明，適量增加膳食纖維中的不可溶性膳食纖維的比例有促進腸黏膜屏障修復的功能[17]。本實驗分為單純模型組(A組)、能全素組(B組)、能全素加復合膳食纖維組(可溶與不可溶之比為1：3，C組)和能全素加復合膳食纖維組(可溶與不可溶之比為3：1，D組)。本實驗結果顯示，C、D組內毒素及D-乳酸水平明顯比A、B組低，B組低于A組，差異有統計學意義。但C、D組間比較差異沒有統計學意義。表明能全素加復合膳食纖維在大鼠急性胰腺炎時能更好的降低腸黏膜通透性，在維護腸黏膜屏障作用、阻斷細菌易位起到重要作用，從而減少全身炎性反應綜合征和多器官功能障礙的發生或阻斷其的發展過程。而SDF 和IDF 何種比例能更好的保護腸黏膜屏障功能，這還有待進一步研究。

通過以上論述，證明在腸內營養制劑中適當增加復合膳食纖維可在腸黏膜屏障功能修復中起到更好的作用，可為臨床上腸內營養制劑的選擇提供可靠依據。

[1]張波,武華.ω-3 魚油脂肪乳對重癥急性胰腺炎大鼠腸黏膜通透性的影響[J].中國當代醫藥,2011,18(27)：18-19.

[2]黎介壽.腸衰竭—概念、營養支持與腸粘膜屏障維護[J].腸內與腸外營養，2004，11(2)：65-67.

[3]Chiu CJ,MeArdle AH,Brown R,et al.Intestinal mueosal lesion in low flow satates.I.Amorphologlcal,hemodynamie,and metabolic reappraisal[J].Arch Surg,1970,101(4)：478-483.

[4]Han X,Fink MP,Yang R,et al.Increased iNOS activity is essential for intestinal epithelial tight junction dysfunction in endotoxemic mice [J].Shock,2004,21(3)：261-270.

[5]Duplus E,Forest C.Is there a single mechanism for fatty acid regulation of gene transcription [J].Am J Surg,1994,167(6)：575-578.

[6]董良廣,何桂珍,崔曉雨.腸源性多器官功能不全綜合征機制的研究進展[J].中國臨床營養雜志,2007,15(4)：247-251.

[7]Fukatsu K,Sakamoto S,Hara E,et al.Gut ischemia-reper-fushion affects gut mucosa immunity：A possible mechanism for infectious complications after severe surgical insult [J].Crit Care Med,2006,34(1)：182-187.

[8]王鵬,武華.魚油對急性重癥胰腺炎大鼠腸黏膜屏障的影響[J].中國當代醫 藥,2011,18(17)：20-21.

[9]Ammori BJ,Fitzgerald P.The early increase in intestinal permeability and systemic endotoxin exposure in patients with SAP is not associated with systemic bacterial translocation：molecular investigation of microbial DNA in the blood [J].Pancreas,2003,26(1)：18-22.

[10]Chen Z,Wang Y,Zeng A,et al.The clinical diagnostic significance of cerebrospinal fluid D-lactate for bacterial meningitis [J].Clin Chim Acta,2012，413(19-20)：1512-1515.

[11]蔡元坤,秦新裕.D-乳酸與腸道屏障功能[J].國外醫學：外科學分冊，2004（31）：331-335.

[12]Jiang CY,Wang BE,Wang JC.Relationsships between ascitic bacterial DNA and plasma endotoxin,gut flora and intestinal permeability in cirrhotic patients[J].Zhonghua Gan Zang Bing Za Zhi,2008，16(8)：594-598.

[13]閔小彥,吳碎秋,徐蕓蕓,等.潔維樂凝膠預防ICU 腸內營養患者腹瀉發生的應用及護理[J].護理學報,2008,15(2)：77-78.

[14]孫瑩,王醒梅.老年臥床患者使用全能力與能全素行腸內營養的療效[J].實用藥物與臨床,2011,14(5)：444-445.

[15]李元新,黎介壽.腸內營養支持的進展[J].江蘇臨床醫學雜志,2002,6(2)：90.

[16]潘國宗,曹世植.現代胃腸病學[M].北京：科學出版社,1994：255.

[17]楊吉榮,王蕊娜,武華.復合膳食纖維對急性重癥胰腺炎大鼠腸黏膜上皮緊密連接蛋白和肌球蛋白輕鏈激酶的影響[J].中國醫藥導報,2012,9(18)：37-38,41.